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Erosion et ensablement dans les koris du Fakara-Degre carre de Niamey-Niger


par Ibrahim MAMADOU
Université Abdou Moumouni Niamey Niger - DEA Géographie 2006
  

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FACULTE DES LETTRES ET SCIENCES HUMAINES

DEPARTEMENT DE GEOGRAPHIE & LABORATOIRE D'HYDROLOGIE IRD NIAMEY

DEA DE GEOGRAPHIE

Milieux et Sociétés des Espaces J4rides et Semi-arides: J4ménagement-Développement
OPTION: AMENAGEMENT ET GESTION DES RESSOURCES NATURELLES

EROSION ET ENSABLEMENT DANS LES KORIS

DU FAKARA-DEGRE CARRE DE NIAMEY-NIGER.

Présenté et soutenu le 30 janvier 2006 par
MAMADOU IBRAHIM
Année académique 2004-2005

MEMBRES DU JURY

Président: Dr AMBOUTA KARIMOU JEAN-MARIE, Maître de conférences à la Faculté d'Agronomie, Université Abdou Moumouni.

Assesseur: Dr RAJOT JEAN-LOUIS, Chargé de recherches, IRD Niamey.

SOUS LA CODIRECTION DE

Dr BOUZOU MOUSSA IBRAHIM, Maître de Conférences au Département
de Géographie, Faculté des Lettres et Sciences Humaines, Université Abdou

Moumouni

Dr DESCROIX LUC, Chargé de recherches, LTHE Grenoble, Laboratoire d'Hydrologie, IRD Niamey.

DEDICACE

(A TITRE POSTHUME)

A la mémoire de M. ALZOUMA ILIASSOU, Etudiant en DEA géographie (promotion 2004-2005 de l'Université Abdou Moumouni) et mon binôme de stage à L'IRD/AMMA décédé le 16 septembre 2005 à Niamey.

Je dois à ILIASSOU une grande partie des données 2004 & 2005 présentées dans ce mémoire. ILIASSOU, nous laisse les souvenirs d'un ami et surtout d'un géographe travailleur et accroché à l'objet de sa science: le terrain.

Q'Allah le Tout-Puissant lui gratifie de sa miséricorde et que son âme repose en paix,

Amen.

REMERCIEMENTS

Cet travail est le fruit d'une collaboration entre l'université Abdou Moumouni (Département de Géographie), le programme AMMA/IRD et le ROSELT. En plus du soutien logistique, matériel et l'encadrement scientifique du programme AMMA au cours des mois de stage à l'IRD, notre étude a été financée en partie par le ROSELT. Car nous avons bénéficié d'important soutien financier de cet organisme. Je prends ici le temps d'adresser ma reconnaissance à tous ceux qui m'ont aidé.

Je voudrais manifester ma reconnaissance à mes encadreurs Dr LUC DESCROIX hydrologue, Chargé de recherches à l'IRD Niamey et Dr IBRAHIM BOUZOU MOUSSA Maître de conférences au département de géographie, Université Abdou Moumouni. Je tiens à leur dire merci pour leur collaboration et surtout d'avoir accepté de diriger ce travail malgré leurs multiples occupations. Toute ma gratitude pour leurs soutiens et leurs disponibilités et merci pour leur amitié.

Mes remerciements s'adressent aussi aux membres du jury: Dr JEAN MARIE KARIMOU AMBOUTA qui nous rend honneur en acceptant de présider le jury de notre soutenance, à Dr JEAN LOUIS RAJOT qui a accepté l'invitation de juger ce travail.

Toute ma reconnaissance aux responsables des organismes et institutions qui m' ont apportés leurs soutiens divers: Mr THIERY LEBEL, ARONA. DIEDHOU, KAMAYE MAHAZOU. du programme AMMA, PHILIPE GINESTE et WATTA ISSOUFFOU du ROSELT et Mr FRANCIS KHAN le Représentant de l'IRD au Niger.

Une mention spéciale à Dr NAZOUMOU YAHAYA hydro-géologue à la faculté des Sciences Université Abdou Moumouni pour ses encouragements, et sa disponibilité à nous aider, à M. ESTEVES MICHELE et LAPETITE JEAN-MARC pour avoir mis à notre disposition les données de jaugeages des stations de Tondi Kiboro et à ATTANA SABINE BCR Niamey pour sa collaboration.

Une reconnaissance spéciale à Mr BODO SEYNI chauffeur à l'IRD Niamey pour sa disponibilité sur le terrain, il était pour notre équipe, chauffeur-dépanneur, chef de terrain, encadreur en installation d'outils et appareils d'hydrologie, ethnoclimatologue, et ethno-sociologue de l'équipe. Merci. Et merci beaucoup pour ses conseils et surtout d'avoir accepté de partager ses 26 ans d'expériences à l'IRD avec nous.

Je n'oublie pas surtout: Mr BOULAIN NICOLAS., BOUKRAOUI STEPHANE, BOUCHEZ JEAN MICHEL, LE-BRETON ERIC, AISSATA ABOUBACAR, KLUTS SEBATIEN., JULLIEN CLAIRE, MOUSSA HALIDOU,

MICHEALA AUDRIN. RONGICONI LAURA, BESNIER ANNE-LAURE., JEAN-PAUL LAURENT, MANON, CHARLOTTE BAILLEUL, KADIDJA DIAWARA, ABASSA ALHASSANE , KONE ABDOULAYE., HAMISSOU ALHASSANE (INRAN), DOUKA ISSA, YACOUBA, FARKA, HAMZA, BOUBACAR H de la DRE et tout le personnel de l'IRD Niamey, qui pour leurs conseils, leurs appuis divers, leurs disponibilités, leurs amitiés, et leurs hospitalités. Merci beaucoup à tous les stagiaires AMMA qui étaient restés avec nous à Wankama et à Banizoumbou au cours des campagnes hydrologiques 2004-2005 et à tous les chercheurs et techniciens rencontrés au laboratoire et sur le terrain.

Je tiens aussi à remercier tous les enseignants de la Faculté des Lettres et Sciences Humaines, le personnel technique et administratif et tous ce qui se sont mobilisés pour le lancement et les cours de ce DEA de géographie sans oublier l'ensemble des amis de la première promotion( 2004-2005).

Je n'oublie pas aussi tous ceux qui de prés ou de loin nous ont apporté leurs aides pour finaliser ce travail et nous ont soutenu au cours de cette formation. Mes parents et amis, TRAORE ABDOULAYE, ALILI OUMAROU MEF NIAMEY, ALI MAMADOU ANPIP Maradi, TANKARY GAGERE et Madame SNTN Niamey, HALIMA MAMAN RENE IEPC Maradi, EL Hadji KADI AMANI et HAMISSOU, EL Hadji ABDOULKADRI à Tessaoua, IBRAHIM SALISSOU et DAMBO LAOUALI, ISSA NASSIROU, KONE MOUSTAPHA, DAN BADAOU ABOUBACAR, MALAN MOUSSA, ABBA BACHIR au Département de Géographie.

Je n'oublie pas non plus de remercier les chefs des villages de Wankama, Tondi Kiboro, Banizoumbou et toutes les populations du Fakara pour leur hospitalité. Merci aussi aux propriétaires des champs qui nous ont permis d'installer des dispositifs de mesures d'érosion dans leurs champs, et spécialement à M. DOUNDOU à Wankama et à tous les paysans interviewés à Wankama, Banizoumbou, et Tondi Kiboro.

Je garde de très nombreux et bons souvenirs des temps passés ensemble sur le terrain ou dans les résidences IRD de Bani et Wankama Beach avec ces amis dont l'effort sur le terrain était indispensable pour la réussite de cette étude. Il s'agit à Wankama du groupe choc, BODO GASSOU, HASSAN, DJIBO, CHEF TONDI, GADO, IDE, à Tondi Kiboro de IBRAHIM KAOLACK, HADI, SOULEY, ALFARI, DIMACHI ILRI, ALIKO, le vieux Annassara gardien du CFTEA, ANGO ROSELT, HAMA GARDI, MAIDADJI, ZADA et les autres à Tondi Kiboro etc.

Que ceux qui ont été oubliés me pardonne!

SIGLES ET ABREVIATIONS

AMMA: PROGRAMME <<ANALYSE MULTIDISCIPLINAIRE DE LA MOUSSON AFRICAINE>>

CIRAD: CENTRE INTERNATIONAL DE RECHERCHE EN AGRONOMIE EN VUE DU DEVELOPPEMENT

CNEDD: CONSEIL NATIONAL DE L'ENVIRONNEMENT POUR UN DEVELOPPEMENT DURABLE

CT: CONTINENTAL TERMINAL

EPSAT: ESTIMATION DE LA PLUIE PAR SATELLITE.

g/s: GRAMME PAR SECONDE

HAPEX-SAHEL:HYDROLOGICAL AND ATMOSPHERIC PILOT EXPERIMENT ICRISAT: INTERNATIONAL CROP RESEARCH INSTITUTE FOR THE SEMI ARID TROPICS

ILRI: INTERNATIONAL LIVESTOCK RESEARCH INSTITUTE

INRAN: INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE AU NIGER IRD EX ORSTOM: INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT l/s: LITRE PAR SECONDE

LTHE: LABORATOIRE D'ETUDES DES TRANSFERTS EN HYDROLOGIE ET ENVIRONNEMENT

MDR: MINISTRERE DU DEVELOPPEMENT RURAL

MES: MATIERES SOLIDES EN SUSPENSION.

MHE: MINISTERE DE L' HYDRAULIQUE ET DE L'ENVIRONNEMENT

ORSTOM: INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE POUR LE DEVELOPPEMENT EN COOPERATION

OSS: OBSERVATOIRES DU SAHARA ET DU SAHEL.

PAFN: PROGRAMME D'AMENAGEMENT DES FORETS NATURELLES. PDBFS: PROGRAMME DYNAMIQUE DES BAS-FONDS SAHELIENS. ROSELT: RESEAU D'OBSERVATOIRES DE SURVEILLANCE ECOLOGIQUE A LONGTERME.

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION GENERALE 8

CHAPITRE 1: CADRE THEORIQUE ET CONCEPTUEL 13

1. 1-PROBLEMATIQUE 13

1. 1. 1-Présentation du sujet de recherche 13

1. 1. 2-Revue de la litterature 13

1. 1. 3-Conceptualisation du théme 24

1. 2-OBJECTIFS ET RESULTATS ATTENDUS 26

1. 3-LES HYPOTHESES DE L'ETUDE 26

1. 4-METHODOLOGIE ET OUTILS 27

1. 4. 1-Outils de l'étude 28

1. 4. 2-Protocole de collecte sur le terrain 31

Chapitre 2: Caractérisation du CADRE géographique de l'Etude 39

2. 1-LE DEGRE CARRE DE NIAMEY 39

2. 2-LE FAKARA 41

2. 2. 1-Les aspects géologiques, hydro-geologiques et hydrologiques du

fakara 42

2.2.2-Les caracteristiques climatologiques 43

2. 2. 3-Les unités paysagères 44

2.3-Spécificites des bassins versants étudies: Tondi Kiboro et Wankama 46

2. 3. 1-Le bassin versant de Wankama 47

2. 3. 2-Le bassin versant de Tondi kiboro 48

2. 3. 3-Représentativite des bassins versants de Wankama et Tondi Kiboro 48

CHAPITRE 3: RESULTATS DE L'ETUDE 51

3.1 Analyse des processus de ruissellement et d'erosion 51

3. 1.1-Caracteristiques hydromorphometriques des bassins versants etudies 51

3. 1. 2-Profils en long des ravines principales etudiees a wankama et tondi kiboro 52

3. 1. 3-Description des profils en travers des ravines principales

étudiées à Wankama et Tondi Kiboro 53

3. 1. 4-Débits et transports solides 54

3.1.5 Le ravinement 80

3.2 Analyse de la dynamique hydrologique du fakara 95

3.2.1-Inventaire des mares 95

3.2.2.-La dynamique hydrologique actuelle 99

CHAPITRE 4: DISCUSSION - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES DE
RECHERCHE 98

4.1DiscusionConclusion 98

4.2-Perspectives de recherche et questionnements sur les stratégies adaptatives d'aménagement dans la zone du Fakara 102

4. 2. 1-Amelioration de l'approche méthodologique de l'étude 102

4.2.2-Perspectives de recherche et recommandations stratégiques d'aménagement 103

CONCLUSION GENERALE 128

BIBLIOGRAPHIE 130

INTRODUCTION GENERALE

Le Niger, avec une superficie de 1. 267000 km2 a une population de 11. 060. 291 habitants en 2001 (BUREAU CENTRAL DU RECENCEMENT, 2004a). Il occupe une situation centrale dans le Sahel, particulièrement caractérisé par son aridité et sa forte sensibilité face à toutes modifications climatiques et environnementales ( SEGUIS. et al. 2003). RODIER (1975) le définit aussi comme une région caractérisée par la dégradation hydrologique, conséquence du déficit pluviométrique et de faibles pentes. Les limites hydrologiques du Sahel correspondent environ aux isohyètes 300 et 700 mm.

Dans les pays sahéliens, la priorité majeure pour les acteurs ruraux (agriculteurs, éleveurs, exploitants forestiers, pêcheurs etc.) et les décideurs (Etat, ONG) demeure la question de la sécurité alimentaire. Le Niger a connu une série de crises alimentaires (1973, 1984, 2001, 2005) qui est la révélation d'un ensemble de facteurs dont les plus importants sont: l'assèchement du climat, la croissance démographique et la pression de plus en plus croissante sur l'environnement et le niveau de pauvreté. Tous ces facteurs aboutissent à des conséquences réelles et graves telle que la dégradation des équilibres écologiques. Pourtant ces équilibres fragiles constituent le support de base de toutes les activités socio-économiques rurales des populations. Ce sont essentiellement des activités de subsistance: agriculture, élevage, pêche, exploitation forestière. Les milieux les plus caractéristiques du point de vue richesses et diversités écologiques au Niger sont les koris et bas-fonds appelés de façon plus générale: milieux humides (ABDOU 1993). Ces milieux humides se différencient des autres éléments du paysage par la présence d'une humidité plus ou moins permanente, d'un couvert végétal bien marqué et aussi d'importantes et diverses potentialités naturelles (MAMADOU 2001). Ce sont des écosystèmes très productifs et fortement sollicités. Au Niger, ils sont relativement rares et demeurent fragiles du fait de l'irrégularité des précipitations et de la pression humaine de plus en plus grande. Les koris du degré carré de Niamey sont des cours d'eau à écoulement sporadique ou des secteurs de certaines grandes vallées fossiles qui deviennent localement fonctionnels. Cet important potentiel est aujourd'hui menacé par la dégradation elle-même liée aux phénomènes climatiques et anthropiques: sécheresse, défrichement (SEGUIS et al. 2003). Au Sénégal, THIERNO et PLANCHON (1999)

expliquent que la dégradation des sols est mise en cause dés 1906 dans la baisse progressive de la productivité agricole. La croissance démographique rapide au Sénégal (2. 9%) est tenue comme la principale cause du rythme accéléré de la dégradation des sols. La forme principale de cette dégradation est le développement de l'érosion hydrique. Le même scénario s'observe un peu partout au Sahel.

De nombreuses études et travaux dans la région de Niamey font plusieurs constats.

-Une réduction de la pluviométrie (Figure1) de l'ordre de 24 % après 1970 (SEGUIS et al. 2003) et pouvant atteindre 50% par endroits et selon les périodes de références; marquée par

une diminution tant à l'échelle locale (station), régionale (degré carré) que zonale (Sahel), un recul des isohyètes de 150 à 250 km vers le Sud (Lebel T & al 1994), une très forte variabilité spatio-temporelle de la pluviométrie.

Figure 1: Pluviométrie annuelle à Niamey depuis 1905 (Source: DESCROIX & al
2005)

-Une baisse des écoulements sur les grands bassins (cas du Niger à Niamey avec un débit moyen en baisse de 60% (AMANI & N'GUETORA 2002) qui se traduit par une réduction du temps et changement de la période de crue et forte diminution des débits moyens journaliers.

-Une augmentation des débits de ruissellement dans les petits bassins versants:
Gouroual, Sirba Dargol de 30% depuis 1970 (MAHE & al 2003); (SEGUIS et al.
2003) qui se caractérise par une augmentation très sensible des débits d'affluents

de la rive droite du Niger et du ruissellement sur bassins expérimentaux (ESTEVES & LAPETITE 2003).

Tableau 1: Augmentation du ruissellement dans les bassins versants du Gourouol,
Dargol et Sirba

River

Catchment area
km2

Mean annual
rainfall 1955-1998

Mean discharge
before 1972

Mean discharge
after 1972

Gorouol

44 850

422

10.7

12.3

Dargol

6 940

503

4.75

5.96

Sirba

38 750

634

16.7

22.1

Source: (MAHE & al 2003)

-Une modification importante de la couverture végétale dont les principaux traits sont d'une part la forte progression des terres cultivées; d'environ 6% en 1950, les cultures passent à 57% en 1992 (SEGUIS et al. 2003) (Figure 2) et d'autre part une importante diminution des jachères et des steppes naturelles, (D'HERBES & al 1992; LOIREAU 1998; LOIREAU et al. 2000) et des modifications d'usage des sols.

natural bush

Evolution de la végétation

cultivated lands

fallow

Figure 2: Evolution du taux d'occupation de l'espace dans le degré carré de
Niamey entre 1950 et 1991 (Source: LEDUC & al., 2001)

-Une hausse du niveau de la nappe phréatique (Figure 3) dans les petits bassins versants endoréiques du degré carré de Niamey depuis 1950 (FAVREAU 2000; LEDUC et KARBO)

Figure 3: Hausse de la nappe dans le secteur de la dépression endoréique du kori
Dantiandou (Source: LEDUC & KARBO. 1994 & FAVREAU 2000)

Les bassins versants des koris du degré carré de Niamey 13°-14°N et 2°-3°E comme de nombreuses autres zones du Sahel sont envahis par de grandes quantités de sables. Ces matériaux proviennent de transports éoliens depuis des distances parfois importantes et de transports hydriques provenant de leur bassin. L'évolution récente de l'usage des sols a conduit apparemment à la mise à nu d'importantes surfaces: mise en culture de nouvelles parcelles, raccourcissement des jachères (champs de cultures et jachères, augmentation de la charge pastorale et du piétinement sur ces deux types d'occupation des sols et sur des maigres pâturages des plateaux (LOIREAU 1998). Ces changements d'usage des sols activent une désertification de plus en plus grave dans ces milieux sahéliens. Cette désertification est mise en évidence par les facteurs climatiques. DESCROIX (Document conférence du 11 mai 2005, FLSH, UAM Niamey) définit la désertification par la réduction de la capacité des sols à retenir l'eau. Elle se manifeste au Sahel actuellement par une phase d'érosion active.

La problématique des changements d'usage des sols est au centre de notre étude sur l'érosion hydrique et l'ensablement dans les bassins versants du Fakara. Cette étude porte sur l'analyse des conséquences de l'évolution des états de surface depuis une cinquantaine d'années. Car l'évolution des états de surface semble

instaurée un cadre dynamique aux phénomènes hydro-érosifs et sédimentaires. Et à partir d'un état de connaissance, nous développons une caractérisation du contexte géographique de l'étude. Celle-ci permettra de mieux ressortir les éléments et enjeux de la dynamique actuelle des koris du Fakara. Cette analyse vise à ressortir les facteurs et les processus de la dynamique hydrique et sédimentaire dans quelques bassins versants adjacents au système endoréique du kori Dantiandou: cas des bassins versants de Wankama et Tondi Kiboro.

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